Telechip ARM处理器的少数派

技术讲坛

相对于高通、Ti、三星,韩国的Telechip算是ARM应用处理器中的少数派。它早在2003年便开始设计制造MP3的主控芯片,有着和飞利浦芯片齐名的地位,当时几乎所有韩国品牌的MP3都采用Telechip主控芯片,连三星自己的MP3/MP4都全面向Telechip靠拢。即便是现在,Telechip的主控芯片在MP3/MP4等多媒体播放器上仍占据了主导地位,甚至在GPS、高清播放器上都可以看到Telechip芯片的身影。随着iPad的火热,拥有优秀视频播放功能的Telechip主控芯片也越来越多地被不少厂商应用到平板中。

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引领MP3、MP4时代的主流“芯”

Telechip是韩国的一家MP3芯片研发公司,在MP3时代就一直坚持采用强大的32位ARM精简指令集处理器(RISC)架构。以ARM为核心的主控芯片,是一种CPU型主控,如果是处理专门事务,比如某一种标准视频解码,在同样主频和晶体管数量下,CPU型主控比专门优化过的DSP型主控的效率要差些。但是CPU型主控的软件编写灵活,只需简单更改软件,就能处理多种多样的事务,这是DSP型主控所没法办到的。CPU型主控可以通过提高CPU的频率和规格来达到和DSP型主控一样或更快的速度。

Telechip的这种坚持,让它的MP3芯片的指令执行速度远远超过同类MP3主控芯片,在音视频的播放性能上相当出色。比较有代表性的产品有TCC72X、TCC76X等,曾广泛运用于各家MP3之上。比如台电的T19和C150采用的芯片就是TCC760,iAudio的U3和I6采用的是TCC77X。而在MP4时代,Telechip的表现也相当抢眼,比如在2006年推出的TCC8200也是一款相当优秀的主控芯片,以执行速度快、系统稳定性强而著称,速度远远超过同类主控芯片。

TCC8200是基于32位的ARM946E-S精简指令集处理器核心,同时也有辅助的DSP处理器,用来专门优化MPEG4视频播放。这种ARM+DSP结合的措施,使得TCC8200的视频播放能力非常强大:可以同时支持MPEG4格式QVGA(320×240)分辨率 30fps播放,以及WMV9-sp格式QVGA 30fps播放,这在MP3主控中无疑是遥遥领先的。同时TCC8200主控在音视频的播放性能上表现相当出众,可支持WMA、MP3、ADPCM、IMA、Linear PCM格式编解码。TCC8200经常被高端产品所应用,比如iRIVER的X20、台电T39就是采用这款芯片。

后来Telechip针对MP4市场投放了一款TCC8901芯片。它采用ARM11+3D加速器主芯片架构,由于其系统处理和视频处理是分开的,因此它的视频性能相当强劲,比如支持视频硬件解码,几乎兼容所有主流的视频编码格式,并同时支持HDMI输出、OTG功能,各厂商还可以自己开发操作界面。TCC8901的出现马上打破了720P高清机主宰多媒体市场的局面。目前国内不少MP4都采用此款芯片,比如歌美HD8800、昂达VX575和台电T56等。看到它优异的视频性能,甚至有些山寨厂商还移花接木地将它应用到低端平板产品之上。

不过TCC8901的缺点也很明显,比如传输速度、功耗控制等方面都不太令人满意,而且由于不拥有GPU处理单元,在平板电脑上难免出现水土不服的情况。因此,针对火热的平板市场,Telechip在TCC8901基础上推出了性能更强的TCC8902芯片。

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从MP4的完美变身?Telechip TCC8902

与TCC8901一样,Telechip 的TCC8902也是采用ARM11微架构,基于65nm工艺制造,频率为650MHz~800MHz,搭配256MB DDR2内存。

ARM11核心发布于2002年10月,为了进一步提升效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则增加为预取、译码、发送、转换/MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,体系上属于ARMV6指令集架构。ARM11架构设计之初主要针对智能手机和嵌入式应用领域,就目前的应用而言ARM11已经日落西山,仅仅被一些中低端手机所采用,而MTK平台山寨手机甚至还采用着ARM9的处理器。落后的ARM11架构,注定了TCC8902的处理性能不会很突出,稍微处理带有图片的复杂网页往往就显得力不从心了。

相对于以前用于MP4、GPS的 TCC8901芯片,TCC8902最大的改进是加入了硬件3D图形加速模块——ARM Mali-200,要知道三星的应用处理器也采用了ARM的Mali GPU架构。Mali-200是世界上授权最广泛的 OpenGL ES 2.0 加速器,虽然Mali-200在275MHz频率下只拥有16Mtri/s(三角形生产率)和275Mpix/s(像素填充率),性能并不算突出,但对各种动态3D图标效果仍能很好支持,尤其是在Flash的支持上。

TCC8902最大的亮点仍在它的视频方面,毕竟它和Telechip此前的全高清MP4方案有着深厚的渊源,它优秀的视频解码能力无疑得到很好延续。TCC8902配置的ARM Mali-VE6是一款支持1080P格式最多的芯片,硬解能力较强,基本上无需借助第三方播放器便能播放大多数视频,直接用自带播放器最高支持1920×1080分辨率,支持H.264、VC-1、MP4等编码,这就意味着像RMVB、MKV、H.264、AVI等主流高清视频格式都能支持,而且支持HDMI规格。因此不少采用TCC8902的产品都会配备HDMI接口来提供1080P的Full HD输出,这对用户来说是相当有吸引力的。

虽然TCC8902的性能较TCC8901有了明显的提升,但TCC8902在平板市场的表现并不理想。一方面TCC8902 功耗控制不是很好,而且ARM 11架构及Mali-200 GPU的性能提升并不明显,特别是在推出初期由于缺乏芯片级别厂商的支持,Telechip在系统优化方面一直不算太好,驱动完善度较差、性能表现也一般。不过,由于价格相对低廉,而且视频播放性能也相当不错,因此有许多小厂商还是颇为青睐这款芯片的,一度成为山寨平板的主流“芯”之一。而且通过一段时间的发展,TCC8902方案在固件上已经日益完善,基本没有很大的BUG出现。

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有点鸡肋的TCC8803

由于TCC8902所采用的ARM 11核心性能并不突出,并不太适合平板的需求,很快Telechip推出了TCC8902的升级版——TCC8803,将ARM 11核心升级到Cortex-A8。Cortex-A8内核的DMIPS指标达到了2.0DMIPS/MHz,相比ARM11取得了巨大的进步(ARM11为1.17DMIPS/MHz)。Cortex-A8处理器在大幅提高性能的同时,依然保持了低功耗优势。

Cortex-A8架构、频率的提升、搭配512MB DDR3内存,让采用45nm工艺的TCC8803整体性能较TCC8902有较全面提升,让TCC8803获得了比TCC8902更快的处理器速度。不过,一部整机性能出色的智能手机、平板电脑,不仅要有一颗好的处理器,图形能力强的显示芯片以及传输速度更快的内存、I/O总线也同样重要。但令人遗憾的是在图形处理单元上,TCC8803仍沿用了前一代TCC89xx的Mali-200 GPU,只是提升了频率,性能提升很有限。这一点让不少用户唏嘘不已。

尽管目前采用TCC8803方案的平板整机成本可以控制在750元以下,但由于规格更新不大,使TCC8803处于高不成低不就的尴尬局面。另外TCC8803芯片的功耗控制、内核底层驱动等仍存在一定的不足,这让TCC8803在平板电脑市场上的表现都难以尽如人意。

写在最后:

虽然在MP3/MP4时代,Telechip坚持采用强大的32位ARM精简指令集处理器(RISC)架构,不过在平板电脑应用芯片解决方案方面,Telechip的实力明显要比高通、Ti等传统的ARM应用处理器厂商逊色不少。面对其他厂商的ARM方案都已经进入双核、Cortex-A9时代,Telechip TCC8803的规格明显Out了,终究难登大雅之堂。即便是山寨平板厂商,对TCC8803也不太来电。

另一方面,由于Telechip只提供SDK开发工具,具体的功能实现和代码需要各平板厂家自己编写,这样造成产品开发前期成本较高、技术难度也增大不少。这对于更愿意赚快钱的山寨厂商来说显然不会愿意进行太多的投入。因此即便是山寨产品,也很少能看到TCC8803的身影。这样的局面,不得不说是相当失败的,Telechip只有加快开发速度,推出下一款产品才不会掉队太远。